Python3 中淺拷貝 與 深拷貝 理解
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(淺層複製 與 深層複製 理解)
淺拷貝 shallow copy
深拷貝 deep copy
總結：
淺拷貝: 是指在複製過程中，只複製一層變量綁定關係，不會複製深層變量綁定的對象的複製過程
深拷貝: 對所有可變對象進行層層複製,實現對象的各自獨立。
3.6.3.1. 語法及使用方法：
基本語法：
import copy # 導入copy模塊
L = "任意類型數據"
L2 = copy.copy(L) # 淺拷貝
L2 = copy.deepcopy(L) # 深拷貝
特別的，在列表中還可以通過切片和自身的copy方法進行淺層複製，如下：
# 淺拷貝
# 1) 利用切片方法。切片——返回切片後的新對象。如
L2 = L[:]
L2 = L[::]
# 2) 利用列表自身方法
L2 = L.copy()
3.6.3.2. 原理理解
圖解：
- 創建L列表
創建3個數據對象1, (2, 3), [4, 5]，並將其綁定於數據容器對應位置
L[0] L[1] L[2] # 索引(變量)綁定關係
| | |
L = [-10, (-20, -30), [-40, -50, (-60, -70)]]
- 對L淺拷貝綁定X
最外層可變數據容器重新在內存中另一區域開闢創建， 而內一層所有數據對象， 只是複製了之前的“數據對象”與“變量”的引用綁定關係到當前數據容器，
因而改變最外層新拷貝對象對原始對象無影響，而改變拷貝後的數據對象如X[2]，將會使L[2]也同時發生改變
如下圖:
L[0] L[1] L[2]
| | |
L = [-10, (-20, -30), [-40, -50, (-60, -70)]]
| | | | | | # 2)內部所有對象正常賦值綁定
[ ] # 1)重新創建最外層可變數據容器
X = [ ] # 綁定原始對象關係
X[0] X[1] X[2]
- 對L深拷貝綁定Y
可以簡單理解爲所有的數據對象全部在內存中拷貝一份，重新指定綁定關係。
因而，深拷貝後的數據無論如何操作都將不會影響到之前的數據對象，即改變拷貝後的數據對象如Y[2]，不會影響L[2]同時發生改變
（不過深拷貝的實際情況爲了節省計算機資源，只是複製和重新綁定了新的可變數據對象，而其中不可變的數據對象依然保留，重新賦值綁定，這樣節省內存資源的同時亦達到了完全拷貝的同樣效果。）
L[0] L[1] L[2]
| | |
L = [-10, (-20, -30), [-40, -50, (-60, -70)]]
| | | | | | | # 2)其餘不可變對象正常賦值綁定
[ [ ]] # 1)重新創建所有可變數據容器
Y = [ [ ]] # 綁定新對象關係
Y[0] Y[1] Y[2]
注：不論嵌套多少層可變對象，它們最終都會重新複製創建
示例：（驗證）
import copy
# 1) L列表的創建
L = [-10, (-20, -30), [-40, (-60, -70)]]
Lid = [id(L[0]), id(L[1]), id(L[1][0]), id(L[1][0]), id(L[2][0]), id(L[2][1])]
# 2) 淺拷貝
X = L[:]
Xid = [id(X[0]), id(X[1]), id(X[1][0]), id(X[1][0]), id(X[2][0]), id(X[2][1])]
# 4種淺拷貝方式，效果等價
# X = L[:]
# X = L[::]
# X = L.copy()
# X = copy.copy(L)
# 3) 深拷貝
Y = copy.deepcopy(L)
Yid = [id(Y[0]), id(Y[1]), id(Y[1][0]), id(Y[1][0]), id(Y[2][0]), id(Y[2][1])]
# 對於不可變數據對象的id
print("不可變對象的id", Lid)
print("不可變對象的id", Xid)
print("不可變對象的id", Yid)
# 對於可變數據對象的id
print('原 始', id(L[2]))
print('淺拷貝', id(X[2]))
print('深拷貝', id(Y[2]))
# 改變可變對象
print("L", L)
L[2].append(None)
print('L', L)
print('X', X) # 綁定的數據對象也被改變
print('Y', Y) # 可變數據對象已被複制，無影響
"""
不可變對象的id [1785103083024, 1785102803400, 1785074796720, 1785074796720, 1785074796592, 1785105149896]
不可變對象的id [1785103083024, 1785102803400, 1785074796720, 1785074796720, 1785074796592, 1785105149896]
不可變對象的id [1785103083024, 1785102803400, 1785074796720, 1785074796720, 1785074796592, 1785105149896]
原 始 1785105256008
淺拷貝 1785105256008
深拷貝 1785105345224
L [-10, (-20, -30), [-40, (-60, -70)]]
L [-10, (-20, -30), [-40, (-60, -70), None]]
X [-10, (-20, -30), [-40, (-60, -70), None]]
Y [-10, (-20, -30), [-40, (-60, -70)]]
"""
練習1：
import copy # 導入複製模塊
L = [3.1, 3.2]
L1 = [1, 2, L]
L2 = copy.deepcopy(L1) # 實現深拷貝
L[0] = 3.14
print(L1) # _________
print(L2) # _________
# [1, 2, [3.14, 3.2]] #此列表由於淺拷貝受影響
# [1, 2, [3.1, 3.2]] #此列表不受影響
練習2：
import copy
a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
b = a
c = copy.copy(a)
d = copy.deepcopy(a)
a.append(5)
a[4].append('c')
print(a) # _________
print(b) # _________
print(c) # _________
print(d) # _________
# [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
# [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
# [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]
# [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
"""解析：
> a: a加了5，a[4]加了'c'
> b: 賦值綁定操作，與a完全一致
> c: 淺拷貝了最外層可變對象，最外層不受影響，但內部可變對象受影響
> d: 深拷貝，所有可變對象不受影響"""